Nació en Berlín (Alemania) el 1 de noviembre de 1880. Estudio en la Universidad de Berlín, y se doctoró en 1905 en la especialidad de astronomía planetaria. Aunque su carrera como investigador se centró al principio en la astronomía, finalmente concentró todos sus esfuerzos en la meteorología, donde desarrolló el uso de globos-sonda en la obtención de medidas atmosféricas que quedaron reflejadas en su libro La termodinámica de la atmósfera.
Durante dos años trabajó en las universidades de Marburgo y Hamburgo impartiendo cursos de meteorología. En la universidad de Marburgo, donde enseñaba en 1911, fue donde tuvo la primera idea de lo que sería su gran aportación a la ciencia: en la biblioteca, donde profundizaba en sus estudios, se asombró al comprobar que aparecían fósiles idénticos en estratos geológicos separados por los océanos.
Wegener era uno de esos científicos que se cuestion afirmaciones y explicaciones que otros casi tienen como un dogma. Las explicaciones o teorías aceptadas por entonces hablaban de puentes de tierra para explicar estas anomalías, pero Wegener se convenció progresivamente de que eran los mismos continentes los que se habían separado de un supercontinente único, hecho que ocurrió hace 300 millones de años según las evidencias fósiles.
En 1912 anunció y defendió públicamente la teoría de la deriva continental, con la que argumentaba que los continentes situados a ambos lados del océano Atlántico se estaban separando.
Participó como soldado alemán en la Primera Guerra Mundial, y mientras se recuperaba de una herida maduró sus ideas sobre la deriva continental. Ya con la certeza de la unión entre las líneas de las costas de Sudamérica
y de África, buscó nuevos argumentos, que publicó en 1915. El libro se tituló Die Entstehung der Kontinente und Ozeane (El origen de los continentes y océanos), y en él expuso definitivamente la teoría de la existencia de un supercontinente, al que llamó Pangea (toda la Tierra).
Aunque su teoría tuvo más detractores que apoyos, entre estos destacaban los del geólogo sudafricano Alexander Du Toit y los de Arthur Holmes. Hasta mediados del siglo XX, con el descubrimiento de la expansión de los fondos marinos, no se dio a las teorías de Wegener el valor y el mérito que se le negaron en vida. Falleció en Groenlandia, el 2 de noviembre de 1930, durante una expedición meteorológica en la que coordinaba el establecimiento de una estación meteorológica de invierno para estudiar la corriente del jet (pista de la tormenta) en la atmósfera superior.
Como homenaje, en 1980 se fundó el Instituto Alfred Wegener de Investigación Polar y Marina en Bremerhaven.
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